Il trapianto di isole di Langerhans

Le isole del Langerhans sono micro-organi che popolano il pancreas umano e che producono diversi tipi di ormoni in grado di controllare il livello degli zuccheri nel sangue, tra cui l'insulina. Gli approcci di terapia cellulare per la cura del diabete di tipo 1 si basano sull'evidenza che questi micro-organi vanno distrutti o sono malfunzionanti e quindi la loro rigenerazione o sostituzione possa guarire la malattia.

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di Simone Valesini 13 Novembre 2022

Il trapianto di isole del Langerhans è una terapia basata sull'estrazione di questi microrogani da pancreas di donatori d'organo e la loro infusione nel fegato di soggetti con il diabete al fine di costruire un organo puzzle, cioè un fegato in grado di acquisire alcune funzioni del pancreas.

Il trapianto di isole del Langerhans è stato riconosciuto nel 2022 all'interno del Sistema Nazionale delle Linee Guida dell'ISS come un trattamento da valutare nei soggetti con diabete instabile nonostante l'utilizzo della migliore terapia insulinica possibile. Questo riconoscimento giunge a distanza di circa 32 anni dai primi approcci sperimentali nell'uomo e costituisce un esempio di medicina rigenerativa che ha raggiunto la "maturità" clinica.

I limiti del trapianto di Isole di Langherans nella cura del diabete 1

Seppur riconosciuto oggi come un'opzione negli standard di cura, in termini scientifici il trapianto di isole di Langerhans è da considerarsi oramai "vintage" nel panorama delle terapie cellulari per la cura del diabete. L'avanzamento delle conoscenze nel campo della biologia, della bio-ingegnerizzazione dei tessuti associata alla possibilità di plasmare l'espressione cellulare dei geni, propone oggi approcci in grado di superare gli attuali limiti del trapianto di isole, tra cui la ridotta disponibilità di organi e la necessità di utilizzare una terapia immunosoppressiva di accompagnamento.

Il futuro delle terapie cellulari per la produzione di insulina

Diversi laboratori negli ultimi anni hanno sviluppato protocolli per la differenziazione delle cellule staminali pluripotenti in isole di Langerhans e un grande sforzo negli ultimi anni si è concentrato sullo sviluppo di prodotti cellulari con un buon profilo di sicurezza che ne consenta l'applicazione clinica. Di fatto è possibile in un tempo di 2-3 settimane far ripercorrere in laboratorio i passaggi che normalmente presiedono la organogenesi del pancreas durante i nove mesi della vita fetale.

La disponibilità di questa nuova generazione di cellule producenti insulina ha permesso lo sviluppo dei primi studi nell'uomo. Attualmente, nel mondo, sono registrati 6 studi clinici che utilizzano cellule derivate da cellule staminali pluripotenti umane per la terapia del diabete di tipo 1 e i primi pazienti nei quali sono state impiantate hanno presentato un evidente beneficio clinico.

Ingegnerizzazione delle cellule

Abbiamo dunque 'imparato' a produrre cellule produttrici di insulina in laboratorio e quindi in futuro potremmo non aver più bisogno di ricorrere ai donatori d'organo; da questi primi studi nell'uomo inoltre sono state ottenute le prove di principio che queste cellule sono in grado di funzionare al punto da rendere il soggetto insulino-indipendente.

Prima di poter estendere questi approcci su larga scala sarà necessario acquisire ancora conoscenze, ma la precedente esperienza sviluppata con il trapianto delle isole di Langerhans permetterà di sviluppare più velocemente il campo. La scommessa più importante nel prossimo futuro è di poter utilizzare queste cellule senza la necessità di una terapia immunosoppressiva.

A questo riguardo si stanno esplorando diverse strade, quali inserire le cellule all'interno di un 'contenitore' che le isoli e le protegga dall'attacco del sistema immunitario o modificarle geneticamente silenziando alcuni geni e inserendone altri che le rendono invisibili al sistema immunitario. Il raggiungimento di questo obiettivo aprirebbe la possibilità di un ampio utilizzo per la cura del diabete di tipo 1 e una parte dei soggetti con diabete di tipo 2.

La ricerca traslazionale

In questo panorama è sempre più evidente l'importanza dell'integrazione tra ricerca e clinica. È pertanto auspicabile che i centri più avanzati nel nostro Paese sviluppino, magari sull'esperienza consolidata della medicina dei trapianti, delle unità cliniche multidisciplinari, dedicate alla medicina rigenerativa, in grado di mettere in atto l'approccio "from bench to bed" e di occuparsi anche degli aspetti organizzativi e regolatori mettendo in campo nuovi modelli gestionali che costituiscono oggi un elemento critico per la possibilità di estendere l'innovazione a numerose patologie potenzialmente guaribili con approcci di medicina rigenerativa.

Il professor Lorenzo Piemonti è direttore dell'Unità di Medicina Rigenerativa e Trapianti e del Diabetes Research Institute dell'IRCCS Ospedale San Raffaele